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潛水裝具的誕生 港水裝具,是潛水員潛水時為適應水下環境佩戴的全部器材之統稱,通常包括水下呼吸器、港水服和 潛水附屬器材。1837 年,英四人賽布首次試制成功具有現代通風式特征的港水裝具,開創了采用裝具潛水 技術的新紀元()。該裝具因重量錢大,故又稱為重潛水裝具,簡稱重 裝。它的金屬頭盔與潛水服連為一體,新鮮的壓縮空氣從水面通過供氣軟管 進入頭盔,頭盔上的排氣閥把混有呼出氣的多余氣體排入水中。 這種裝具的 特點是呼吸省力、保暖性好水下抗流能力強,潛水員在水下可完成許多難度 較大的作業。所以,通風式重裝的誕生,為產業潛水的發展創造了條件。 一個多世紀以來,各國對重裝作了不少改進,其中主要是兩點:一是頭 盔上的自動排氣閥取代了人工操作的排氣閥:二是增加了一套應急供氣裝置。 國內的 TF88 型重裝與仍在使用的 TF12、TF3 型兩種重裝相比,就多了這兩個 功能。這些功能對于防止潛水員“放漂” 和室息事故的發生都具有重要的意 義。 目前,在潛水技術較發達的 ,傳統的通風式重裝己逐步被輕潛水裝 具(簡稱輕裝)所取代。輕裝與重裝不同,它的水下呼吸器與潛水服在結構 上是分開的。輕裝的潛水服內沒有氣墊(如濕式潛水服),或者氣墊容量很小 <如干式潛水服),在水下接近零浮力,所以,潛水員在水下機動性較好。 通風式落水裝具 外,輕裝的供氣方式也與重裝不同,它以按需供氣為主,即吸氣時供氣,呼 氣時停止供氣。所以,可節省約50%的氣體消耗。 輕裝按呼吸氣源不同,可分為自攜式和水面供氣式(也稱管供式)兩種。自攜式潛水裝具誕生于 20 世紀初期,它的氣源由潛水員自身攜帶,其優點是使潛水員擺脫了臍帶的牽制,在水下獲得了更大的自由 (圖1-5)。這種裝具從20 世紀 40年代以來,在娛樂潛水和科教潛水中得到了廣泛的應用,并且隨著裝具 的改進和潛水知識的普及,參加潛水的人數愈來愈多。 如今,人們習慣上把使用這種裝具的潛水,按裝具 英文名稱縮寫的音譯,直稱其為 “斯庫巴”潛水。這種裝具的不足是水面監護比較困難。近年來推出的無 繩水下通話器,較好地解決了自攜式潛水員的通話聯系問題。國外,自攜式 潛水裝具的品種很多,國內主要有 69-11(量)和 69-4(咬嘴)等型號 在產業潛水中用得較多的輕裝是水面供氣需供式潛水裝具(圖 1-6)。 這類裝具與自攜式裝具相比,主要特點是供氣充足,通話聯絡方便。潛水員 所需的呼吸氣體除了可直接從水面供給之外,還可從水面通過潛水鐘臍帶、 潛水鐘配氣盤和潛水員臍帶供給。后者更為,但主要用于大深度潛水的 場合。國內的 M2-300(面畢)型和 1z-300(頭盔)型裝具均屬水面供氣需 供式潛水裝具。 隨著產業潛水的迅速發展,癥狀為關節 疼痛、呼吸困難、頭暈、癱瘓,甚至死亡的 潛水減壓病相繼出現。直到 1890年,加壓 艙技術的應用,才使許多病例得到了醫治。 20 世紀初,何爾登等人提出了科學的潛水滅 壓理論。它對減壓病的發生,保證潛水 員的起了重大的作用,并為承壓潛水技 術的進一步發展奠定了基礎。 圖1-5 自灣式潛式裝具 使用壓縮空氣作為呼吸介質,其深 度英國規定為 50m 以淺,我國、美國和前蘇聯則均規定為 60m 以淺。如果 采用直接從水面供氣,由于水中波浪和海流的影響,潛水員上升減壓過程 中難以控制其深度,所以為了提高性,采用輕潛水裝具,潛水深度超 過40m,有的 規定應與開式潛水鐘《簡稱開式鐘)配合使用。開式鐘 既可在水中舒適地上下運送潛水 員,又可作一個帶有呼吸氣體的水下 圖1-6 水面供氣式潛水裝具 庇護所。開式鐘的 作業深度 100 m 左右,所以,不僅空氣潛水可 用,混合氣潛水也可配套使用。
光在水中傳播的特點及對潛水員的影響 (一)光在水面上的反射 光線從空氣射入水面時有一部分光會被反射回空公里,反射的程度與光線的入射角有關,入射角愈小, 反射光的量愈小,反之則愈大。對于白天來說,中午時太陽光的入射角為零,反射光的量極少,此時水下 照度 。當入射角小于 30°時,反射光約為入射光的 2%:當入射角為 75°時,反射光可達 21.8%。當夕 陽光線照在水面時,入射角幾乎為 90°,反射光幾乎達 ,此時水下照度很差,潛水員在水質良好的淺 水中也不能看清水下物體。 (二)光在水中的散射 水中含有大量的懸浮顆粒,當光照射到這些外表凹凸不平的顆粒時,光線將向各個方向反射,我們把 這種現象叫做光在水中的妝射。水的透明度越差,其妝射的程度越嚴重。散射的結果使原為直線傳播的光 交為雜亂無章的背景光,潛水員觀察到的物體變得模糊不清。 (三)光在水中的吸收 光是具有一定速度的光 子流,當光線在水中傳播時,因與水分子及恐浮顆粒的摩擦作用,使其部分能 量轉交為提高水溫的熱能,我們把這種能量的轉變稱為水對光線的吸收。水對光線的吸收量比空氣大千倍 以上。 水越混濁對光的吸收量越大。在清澈的淺水中,經妝射和吸收后的自然光可以使潛水員看到幾十米 外的物體,但是在混濁嚴重的水城,潛水員會像盲人一樣什么也看不到。此外,水面的自然光進入水中后, 隨著水深的增加,光的吸收量隨之劇增,達到一定水深后,所有光都會被水吸收掉,此時水下漆黑一團, 潛水員什么也看不見。 (四)空間祝覺的改交 潛水員在水中空間視覺改變的特點是放大、 位移和失真。 這是因為光從水中進入空一時發生折射現款以及人們習慣于你覺直線光所致。 水下物體看上去顯得大 些,其比例為 4(看到的)比3(實際的),距離顯得近些,約為實際距高的 3/4。失真是由于來自水下物 體的光線,在水和空氣界面上的入射角不同,因而折射角也不同所致。離眼近的光線入射角小,折射角也 小,以致同一物體的各個部位的放大比例不同。于是造成失真。 (五)水下色覺的改交 由于陽光射入水后,按光的波長顧序,隨著水深的增加逐漸被吸收。所以在水中,物體的顏色隨深度 而異。長波光先被吸收,短波光后被吸收。例如,紅色光在 1m 水深左右就被吸收掉,橙色光和黃色光則 分別在 5m 和10m 水深被吸收掉。而水深達 20m 時,僅存藍綠色光,其它顏色的光都被水吸收掉了,這時, 潛水員看到的多數物體交成藍色,而紅色物體則星黑色。當水深再增加到一定程度時,所有顏色的光都梅 被水吸收掉,這時,水下沒有任何光線,潛水員也就不能吞到物體了。
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